民國105年 第2梯次 02103 熱處理-滲碳滲氮熱處理乙級 學科考古題與答案

第1題

發熱型爐氣的成分氣體中百分比最高的是 1. H 2 2. C O 2 3. C O 4. N 2 。

答案：(4) N 2

解析：發熱型爐氣是燃料與少量空氣不完全燃燒後的產物，主要成分為氮氣，並含一氧化碳、氫氣及二氧化碳等。空氣中氮氣約占79%，燃燒時幾乎全部保留在爐氣中，因此氮氣的體積百分比最高。一氧化碳與氫氣雖具還原性，但比例低於氮氣，二氧化碳更少，因此選4。

第2題

下列有關銅合金之敘述何者錯誤 1. 六四黃銅適合熱作 2. 七三黃銅可作為硬焊材料 3. 七三黃銅適合冷作 4. 六四黃銅在室溫時為單相之固溶體。

答案：(4) 六四黃銅在室溫時為單相之固溶體

解析：六四黃銅約含60%銅、40%鋅，室溫組織為α＋β雙相，高溫時β相有助於塑性，適合熱作；七三黃銅約含70%銅、30%鋅，室溫為α單相固溶體，冷加工性良好。選項4稱六四黃銅在室溫為單相固溶體，與實際雙相組織不符，因此錯誤敘述為4。

第3題

管制圖內管理界限與規格界限之間的關係是 1. 規格界限的上限較低而下限較高 2. 管理界限的上限較低而下限較高 3. 管理界限的上下限均高於規格界限 4. 規格界限的上下限均高於管理界限。

答案：(2) 管理界限的上限較低而下限較高

解析：管理界限由製程實際數據計算（一般取中心線±3σ），規格界限則由設計或客戶要求訂定。當製程能力足夠時，管理界限會落在規格界限之內，也就是管理上限低於規格上限、管理下限高於規格下限，產品才不會超出規格。選項1把兩者的高低關係說反；選項3、4敘述整組界限偏移，並非正常管制狀態。若管理界限超出規格界限，代表製程能力不足，應先改善製程，而不是放寬管制。

第4題

熱電偶用補償導線之材質為 1. 鎳鉻線 2. 銅線 3. 任何金屬導線 4. 同一熱電動勢之金屬導線。

答案：(4) 同一熱電動勢之金屬導線

解析：熱電偶用補償導線接在熱電偶與測溫儀表之間，作用是延伸熱電偶接點。補償導線不必與熱電偶絲完全相同材質，但在一段溫度範圍內必須具有與熱電偶相同或極接近的熱電動勢，才能抵銷冷接點效應。鎳鉻線、銅線或任意金屬線都不能通用，因此選4。

第5題

一般滲碳工件最終表面含碳量要求約為 1. 0 . 55 ~0 . 65 % 2. 0 . 75 ~0 . 85 % 3. 0 . 35 ~0 . 45 % 4. 0 . 95 ~1 . 05 %。

答案：(2) 0 . 75 ~0 . 85 %

解析：滲碳的目的在使工件表面高碳、心部維持低碳，兼顧耐磨性與韌性。表面含碳量太低會硬度不足；太高則淬火後殘留沃斯田體增多，且脆性與剝落風險提高。一般滲碳工件表面含碳量控制在0.75～0.85%左右，淬火後可得細緻麻田散體，因此選2。

第6題

開關之開閉宜以右手行之其理由是 1. 大部分電器者方便右手操作而設計 2. 習慣以用右手 3. 左手比右手靠近心臟 4. 右手比較靈活有力。

答案：(3) 左手比右手靠近心臟

解析：電氣開關宜以右手操作是基於觸電安全考量。左手距離心臟較近，若開關漏電或操作時發生電擊，電流由左手流經胸部到心臟的風險較高；改用右手操作可降低電流通過心臟的機率。這與右手較靈活或電器設計習慣無直接關係，因此選3。

第7題

可以防止碳鋼之高溫脆性之元素為 1. M n 2. C u 3. S 4. S i 。

答案：(1) M n

解析：碳鋼高溫脆性（熱脆、紅脆）主要來自硫（S）與鐵形成低熔點的 FeS，在晶界析出造成熱加工開裂。錳（Mn）親硫性強，會與 S 結合成高熔點的硫化錳（MnS），並以顆粒狀分散於基地，避免 FeS 薄膜生成，從而防止高溫脆性。銅（Cu）與矽（Si）無此作用；硫（S）本身正是造成熱脆的元素，故正確為 Mn。

第8題

何者因素與硬化能無關 1. 鋼材淬火前之組織 2. 材料之硬度 3. 沃斯田體晶粒大小 4. 化學成份。

答案：(2) 材料之硬度

解析：硬化能（hardenability）指鋼接受淬火時形成麻田散體的能力，主要受化學成分（合金元素）、沃斯田體晶粒大小、以及淬火前原始組織影響。材料硬度是熱處理後的結果，而非決定硬化能的因子，因此與硬化能無關。其餘三者均直接影響沃斯田體安定度與變態行為。

第9題

氣冷式真空爐以 1. N 2 +A r 2. N 2 3. H e 4. A r 之冷卻速率最快。

答案：(3) H e

解析：氣冷真空爐冷卻速率取決於氣體熱導率、密度與比熱。氦氣（He）熱導率 0.15 W/m·K（氮氣 0.026、氬氣 0.018）、密度最低（0.178 kg/m³）、比熱最高（5.19 kJ/kg·K），在同壓力下雷諾數最高、對流換熱係數最大，冷卻能力最強。N₂+Ar 混合氣介於兩者之間。故 He 冷卻速率最快，常用於高速鋼、馬氏體不鏽鋼真空淬火。

第10題

陶瓷纖維耐火棉之結晶開始溫度為 1. 1200 °C 2. 1600 °C 3. 1000 °C 4. 1400 °C。

答案：(1) 1200 °C

第11題

鋼件經酸洗或鍍鋅,鍍鉻而發生氫脆性,下列脫氫或防止方法中何種無效 1. 酸洗液內加添抑制劑( i n h i b i t o r ) 2. 沸水中長時間浸漬 3. 200 °C左右加熱4 小時 4. 長時間浸漬於鹼液中。

答案：(4) 長時間浸漬於鹼液中

第12題

碳鋼發生A 1 變態時由γ →α + F e 3 C ;其中γ 為沃斯田體;α 為肥粒體;此時α 之固溶 碳量約 1. 0 . 77 % 2. 4 . 30 % 3. 0 . 0218 % 4. 2 . 11 %。

答案：(3) 0 . 0218 %

解析：A1 變態（共析溫度約 727 °C）時，沃斯田體 γ 分解為肥粒體 α 與雪明碳體 Fe3C。肥粒體為碳在 α-Fe 中的間隙固溶體，在 727 °C 的最大固溶碳量為 0.0218 ％（室溫降至約 0.008 ％）；0.77 ％為共析成分，2.11 ％為沃斯田體最大含碳量，4.30 ％為鑄鐵共晶成分。

第13題

抗拉試片平行部直徑為10 m m,破斷後在斷裂處之直徑為5 m m,則其斷面縮率為 1. 75 % 2. 85 % 3. 25 % 4. 50 %。

答案：(1) 75 %

第14題

機械構造用碳鋼經完全退火後的硬度為 1. H B 20 ~30 2. H B 100 ~200 3. H B 400 ~550 4. H B 800 ~1000 。

答案：(2) H B 100 ~200

解析：機械構造用碳鋼經完全退火後得到肥粒體＋波來體的平衡或近平衡組織，硬度適中偏低。一般低碳至中碳鋼退火後布氏硬度約 HB 100～200。HB 20～30 過軟（近純鐵），HB 400～550 與 800～1000 多為淬火或高碳硬化狀態，故退火後應為 HB 100～200。

第15題

氣體滲碳氮化工件表面較不易電鍍,乃因表面何種組織造成 1. 肥粒體 2. 麻田散體 3. 氮化物層 4. 波來體。

答案：(3) 氮化物層

解析：氣體滲碳氮化表面會形成化合物層（白層，ε 相與 γ′ 相氮化物），此緻密氮化物層化學性安定、呈鈍態，使電鍍液難以潤濕與結合力差，故表面較不易電鍍。肥粒體、波來體、麻田散體等基底組織不會明顯阻礙電鍍，關鍵在表面氮化物層。

第16題

有關工件淬火後之變形量,下列何者不正確 1. 與熱處理條件有關 2. 與素材組織有關 3. 與工件脫碳層無關 4. 與加工應力有關。

答案：(3) 與工件脫碳層無關

解析：脫碳層會使工件表層含碳量降低，改變表層的硬化能、麻田散體開始溫度及變態時的體積變化，造成表裡變態時間不一致，因而會影響淬火變形，所以「與工件脫碳層無關」不正確。淬火變形也會受加熱與冷卻條件、原始組織、加工殘留應力、工件形狀與斷面大小等影響。故選項 3 敘述錯誤。

第17題

亞共析鋼以金相觀測含碳量,較佳之熱處理狀態是 1. 淬火 2. 完全退火 3. 淬火-回火 4. 正常化。

答案：(2) 完全退火

解析：亞共析鋼欲以金相法估算含碳量，需組織平穩、肥粒體與波來體界線清楚，以利依波來體面積比例推算。完全退火可得接近平衡、晶粒較粗且界線明顯的肥粒體＋波來體，最適合觀測；正常化組織較細，淬火或回火的麻田散體不利直接判讀含碳量。

第18題

P R ( R ) 型熱電偶之( + ) 側素線成份為 1. P t 87 % R h 13 % 2. P t 13 % R h 87 % 3. P t 100 % 4. R h 100 %。

答案：(1) P t 87 % R h 13 %

解析：PR（R 型）熱電偶屬貴金屬熱電偶，正極（＋）為鉑銠 13 ％線（Pt 87 ％、Rh 13 ％），負極（－）為純鉑（Pt 100 ％）。故正側素線成分為 Pt 87 ％、Rh 13 ％，選項 1 正確；Rh 100 ％或 Pt 100 ％分別為純銠或純鉑，皆不符合 R 型正極組成。

第19題

氣體滲碳時,下列何者與煤煙引起的害處無關 1. 造成爐氣不穩定 2. 影響蕊部硬度 3. 影響表面硬度 4. 增加設備維修費。

答案：(2) 影響蕊部硬度

解析：煤煙（soot）會附著在爐壁、爐磚與工件表面，妨礙滲碳氣體與鋼面接觸，使爐氣碳勢忽高忽低而不穩定，造成滲碳層深度與表面硬度不均，甚至產生軟點；同時須經常停爐清爐、更換爐磚與治具，設備維修費因而增加。蕊部硬度主要由鋼材本身的成分與淬火時的冷卻條件決定，煤煙只影響表層滲碳，不會直接改變蕊部硬度，故選2。

第20題

由某鋼材的T . T . T . 圖得知,波來體鼻甚為接近溫度軸,對此鋼材下列敘述何者錯誤 1. 容易淬火硬化 2. 較易退火軟化 3. 臨界冷卻速率大 4. 淬火時易生波來體。

答案：(1) 容易淬火硬化

解析：TTT圖以溫度為縱軸、時間為橫軸，波來體鼻愈靠近溫度軸，代表孕育期愈短、臨界冷卻速率愈大。臨界冷卻速率大表示必須冷得很快才能避開波來體，因此「不容易」淬火硬化，冷卻稍慢就會生成波來體；同樣地，退火時也因臨界冷卻速率大而易軟化。所以「容易淬火硬化」與事實相反，是錯誤敘述。

第21題

拉伸試片平行部標點距離拉伸前為50 m m ,拉斷後為65 m m ,則其伸長率是 1. 15 % 2. 30 % 3. 15 m m 4. 30 m m 。

答案：(2) 30 %

解析：伸長率＝(拉斷後標距－原標距)÷原標距×100%。代入數值：(65－50)÷50×100%＝15÷50×100%＝30%。伸長率是表示材料塑性的大小，屬百分比，不是長度，所以30 mm只是伸長量而非伸長率，15%則是把伸長量15直接當成百分比，計算錯誤。故正確答案為30%。

第22題

電阻溫度計適用的範圍為 1. - 200 ~100 °C 2. 800 ~1200 °C 3. - 100 ~500 °C 4. 1000 ~1600 °C。

答案：(3) - 100 ~500 °C

解析：電阻溫度計（如白金測溫電阻體）是利用金屬電阻值隨溫度呈規律變化的原理測溫，適合中低溫、需高準確度的場合，適用範圍約－100～500℃。800～1200℃屬熱電偶（如K型、S型）的常用範圍；1000～1600℃以上則多用輻射高溫計。故選－100～500℃。

第23題

鋼的化學成份中,對M s 溫度影響最大者為 1. C r 2. V 3. C 4. M n 。

答案：(3) C

解析：Ms（麻田散鐵開始溫度）主要受沃斯田鐵中固溶碳量支配，碳量每增加約1%，Ms可下降數百度，影響遠大於其他元素。Cr、V、Mn雖也會降低Ms，但作用較溫和，且Mn、Cr主要影響硬化能與變態曲線位置。因此對Ms溫度影響最大者為C，選3。

第24題

S K H 2 高速鋼淬火之溫度約為 1. 1600 °C 2. 900 °C 3. 1410 °C 4. 1280 °C。

答案：(4) 1280 °C

解析：SKH2屬JIS鎢系18-4-1高速鋼（約0.8%C、18%W、4%Cr、1%V），必須加熱到約1260～1300℃才能使碳化物充分固溶，故淬火溫度取1280℃左右。900℃遠低於所需固溶溫度，淬火後硬度不足；1410℃與1600℃則超過適當範圍，易造成過熱、晶粒粗大甚至熔融。

第25題

下面三種冷卻方式a . 20 °C噴水冷卻;b . 60 °C油強烈攪拌;c . 強烈攪拌之水。其冷卻效果的 大小依序為 1. b . 、c . 、a . 2. c . 、a . 、b . 3. a . 、b . 、c . 4. a . 、c . 、b . 。

答案：(4) a . 、c . 、b .

第26題

下列哪一種鋼料淬火溫度最低 1. 中碳鋼 2. 亞共析鋼 3. 共析鋼 4. 低碳鋼。

答案：(3) 共析鋼

解析：共析鋼含碳約0.8%，淬火加熱只需略高於A1變態溫度（約727℃），一般約760～780℃即可完全沃斯田鐵化，是各類鋼中最低者。亞共析鋼須加熱至A3以上，中碳鋼約850℃；低碳鋼因A3更高，淬火溫度約900℃以上。故共析鋼淬火溫度最低。

第27題

下列何者不是評斷一種材料切削性好壞之準則之一 1. 動力消耗大小 2. 材料的耐蝕性 3. 工件表面粗糙度 4. 刀具壽命。

答案：(2) 材料的耐蝕性

解析：切削性好壞通常以刀具壽命、切削動力消耗、加工表面粗糙度、切屑形態與尺寸精度等來評估，這些都直接反映材料被刀具切削的難易。耐蝕性則是材料抵抗環境腐蝕的能力，屬於使用性能，與切削過程的力學與熱行為無直接關聯，因此不是評斷切削性的準則。

第28題

齒輪圖內,常列表表示齒輪相關資料,其中有模數(m o d u l e M 值)它是表示 1. 代表齒的大小標準 2. 壓力角角度 3. 齒輪滾齒刀號碼 4. 齒輪之齒數。

答案：(1) 代表齒的大小標準

解析：模數M的定義為節圓直徑除以齒數，即M=d/z，單位為毫米，是決定齒輪齒形大小的基本參數。模數越大，齒厚與齒高越大，所能傳遞的扭矩也越高；壓力角影響齒形接觸方向，滾齒刀號碼依模數與壓力角選用，齒數則是齒輪上輪齒的數目。因此模數代表齒的大小標準。

第29題

與碳鋼熱處理最相關之變態反應為 1. 包晶 2. 偏晶 3. 共晶 4. 共析反應。

答案：(4) 共析反應

解析：碳鋼的熱處理主要利用鐵碳平衡圖中的共析反應：沃斯田體冷卻到A1變態點附近時，同時析出肥粒體與雪明碳體，形成層狀的波來體，這是退火、正常化、淬火等處理的核心相變。包晶與共晶反應發生於較高碳含量或特定成分，偏晶則非碳鋼典型反應，故與碳鋼熱處理最相關者為共析反應。

第30題

增加鈹銅強度最有效的方法為 1. 麻田散體變態 2. 冷加工 3. 析出硬化處理 4. 微化晶粒。

答案：(3) 析出硬化處理

解析：鈹銅屬於析出硬化型銅合金，先經固溶處理使合金元素溶入基地，再以時效處理析出細小第二相，阻礙差排移動，可大幅提高強度與硬度，是最有效的方法。冷加工僅能藉加工硬化有限提升強度；麻田散體變態是鋼的相變，不適用於銅合金；細化晶粒雖可強化，但效果不如析出硬化。

第31題

鹽水淬火液之可以提高鋼之淬火硬化效果的原因為 1. 可使S 曲線往右移 2. 可使氣泡破裂時間提前發生 3. 可降低S 曲線之P s 點 4. 可使氣泡破裂時間延後發生。

答案：(2) 可使氣泡破裂時間提前發生

解析：鹽水淬火液的冷卻特性是蒸氣膜階段短，氣泡膜較早破裂，使工件提前進入沸騰冷卻階段，表面熱量可迅速被帶走，冷卻速率提高，因而增加硬化深度與硬度。S曲線的位置及Ps點主要由鋼的成分與沃斯田體化條件決定，淬火介質不會使S曲線右移或降低Ps點，故選2。

第32題

鋼料實施沃斯回火後的組織為 1. 波來體 2. 麻田散體+變韌體 3. 回火麻田散體+變韌體 4. 變韌體。

答案：(4) 變韌體

解析：沃斯回火是將鋼加熱至沃斯田體化後，迅速淬入Ms點以上、波來體與變韌體轉變鼻尖以下的恆溫鹽浴，保溫使其等溫變態完成，所得組織為變韌體（貝氏體）。此法避免生成麻田散體，也免除淬火後回火，故組織不是波來體、麻田散體或回火麻田散體。

第33題

磁粉探傷法可以檢驗 1. 材料內部的砂孔 2. 材料表面的刮痕 3. 材料內部的裂痕 4. 材料表層的裂痕。

答案：(4) 材料表層的裂痕

解析：磁粉探傷利用鐵磁性材料被磁化後，表面或近表面缺陷會阻斷磁力線而產生磁漏，磁粉被吸附聚集形成可見指示，因此主要用於檢出表層裂痕。材料內部深處的裂痕或砂孔磁漏訊號微弱，不易檢出；表面刮痕若無開口裂紋，也未必能形成明顯磁漏，故選4。

第34題

共晶鑄鐵發生共晶反應後生成沃斯田體與雪明碳體之混合物,此時沃斯田體所含碳量約 1. 6 . 69 % 2. 0 . 77 % 3. 4 . 3 % 4. 2 . 11 %。

答案：(4) 2 . 11 %

解析：共晶鑄鐵在共晶溫度約1147°C發生共晶反應，液相同時生成沃斯田體與雪明碳體，此時沃斯田體的含碳量約2.11%。6.69%是雪明碳體的含碳量，0.77%是共析成分，4.3%則是共晶液相的含碳量，不可混淆。因此正確答案為2.11%。

第35題

真空爐用於冷卻工作物的氣體,其比重的大小依序為 1. H e 、A r 、N 2 2. N 2 、A r 、H e 3. H e 、 N 2 、A r 4. A r 、N 2 、H e 。

答案：(4) A r 、N 2 、H e

解析：氣體比重與分子量成正比：氦氣約4、氮氣約28、氬氣約40，所以比重由大至小依序為氬氣、氮氣、氦氣。真空爐實施氣冷時，氬氣最重，但熱傳導與熱容量低，冷卻能力最差；氦氣最輕，冷卻能力最佳；氮氣介於兩者之間，成本合理。選項1與3都把最輕的氦氣排在最前，選項2把氮氣排在氬氣之前，這些排序都不符合分子量大小順序。

第36題

使合金鋼造成白疵( f l a k e ) 之元素為 1. 氬氣 2. 氮氣 3. 氧氣 4. 氫氣。

答案：(4) 氫氣

解析：白疵（flake）是氫造成的內部裂縫。鋼液凝固時，氫的溶解度驟降，氫原子析出並結合成氫分子，在鋼錠內部產生極高內壓，使鋼局部撕裂；斷面呈銀白色亮點，又稱白點，嚴重時會導致鍛件或大型鋼件脆斷。防治方法包括鋼液真空脫氣、澆鑄後緩冷，以及施行擴散退火。氧氣主要形成氧化物夾雜，氮氣會造成時效脆化，氬氣為惰性氣體，不會固溶於鋼中。

第37題

中碳鋼( 0 . 30 ~0 . 50 %C) 欲作拉刀切削加工,不可實施何種熱處理 1. 淬火後高溫回火 2. 完全退火 3. 球化退火 4. 正常化。

答案：(3) 球化退火

解析：中碳鋼(0.30~0.50%C)作拉刀切削加工，需較低硬度且切削性佳。球化退火使碳化物球化，硬度最低(約HB 160~190)，切削性最好。完全退火硬度略高；正火硬度較高；調質(淬火+高溫回火)硬度最高(HRC 20~30)，不利切削。故不可實施球化退火以外的熱處理，答案為 3。

第38題

以勃氏硬度檢測硬度之試片,寬度必須為凹痕直徑之 1. 3 倍 2. 5 倍 3. 2 倍 4. 10 倍以上。

答案：(2) 5 倍

解析：勃氏硬度試驗為避免邊緣效應，使壓痕周圍材料能充分支撐，規範要求壓痕中心至試片邊緣的距離至少為壓痕直徑的2.5倍。若壓痕位於試片中央，兩側各需2.5倍，因此試片寬度至少須為壓痕直徑的5倍；厚度則須達壓痕深度的8倍以上。3倍或2倍會使壓痕過於接近邊緣，材料向外流動受阻，測得硬度偏高而不準確；10倍以上並非必要條件。

第39題

下列退火處理哪一種溫度最高 1. 均質化 2. 應力消除退火 3. 再結晶 4. 完全。

答案：(1) 均質化

解析：均質化退火又稱擴散退火，目的在消除樹枝狀偏析，須加熱到1100～1200℃使原子充分擴散，是各類退火中溫度最高者。完全退火加熱至Ac3或Ac1上方約30～50℃（約830～870℃）；再結晶退火約在600～700℃，用於消除加工硬化；應力消除退火約500～650℃，僅使殘留應力鬆弛。因此溫度由高至低為均質化、完全退火、再結晶退火、應力消除退火。

第40題

碳鋼沃斯田體化後待徐冷至室溫,得50 %肥粒體和50 %波來體的混合組織,則其含碳量 約為 1. 0 . 3 % 2. 0 . 4 % 3. 0 . 5 % 4. 0 . 6 %。

答案：(2) 0 . 4 %

第41題

交流三相三線的電爐,電壓指示220 V(伏特)電流指示100 A(安培)連續使用10 小時, 共耗電約為 1. 660 瓩時 2. 380 瓩時 3. 1000 瓩時 4. 220 瓩時。

答案：(2) 380 瓩時

第42題

下列檢驗方法中,何種屬於非破壞檢驗 1. 硫印法 2. 滲透液探傷 3. 抗拉試驗 4. 勃氏硬度。

答案：(2) 滲透液探傷

解析：滲透液探傷利用毛細現象，使著色或螢光滲透液滲入表面開口缺陷，清除多餘滲透液後顯像，即可判讀裂縫位置，試驗過程不損傷工件，屬於非破壞檢驗。抗拉試驗須將試片拉斷，屬破壞性試驗；勃氏硬度會在表面留下壓痕，損傷工件表面。硫印法是在試片表面貼印，以顯露硫的偏析分布，屬於巨觀組織檢驗，並非一般所稱的非破壞檢測。

第43題

粒滴斑體( L e a d b u r i t e ) 係指 1. 沃斯田體與雪明碳體 2. 肥粒體與雪明碳體 3. 沃斯田體與肥粒體 4. 沃斯田體與石墨之共晶組織。

答案：(1) 沃斯田體與雪明碳體

解析：粒滴斑體（Ledeburite）是共晶成分（約4.3%C）的沃斯田體與雪明碳體共存之共晶組織，於共晶溫度約1147℃由液相同時結晶生成，常見於高碳工具鋼與鑄鐵的組織中；冷卻至室溫後，其中的沃斯田體會再分解為波來體。肥粒體與雪明碳體層狀交替是波來體，並非粒滴斑體；沃斯田體與石墨之共晶則屬石墨共晶組織。因此只有沃斯田體與雪明碳體的組合正確。

第44題

下列相變態何者為非擴散變態 1. γ →P 2. γ →α 3. γ →B 4. γ →M ;其中γ 代表沃斯田體; P 代表波來體;B 代表變韌體;α 代表肥粒體;M 代表麻田散體。

答案：(4) γ →M ;其中γ 代表沃斯田體; P 代表波來體;B 代表變韌體;α 代表肥粒體;M 代表麻田散體

解析：沃斯田體變態為麻田散體時，因冷卻極快、碳原子來不及擴散，沃斯田體中的碳被強制固溶，晶格由FCC經剪位移集體轉變為BCT，屬於非擴散（無擴散）變態，又稱剪位移變態。γ→P、γ→α、γ→B都必須靠碳原子擴散與重新分配才能完成，屬擴散變態，其中變韌體雖在中溫區形成，仍涉及碳的擴散。故只有γ→M為非擴散變態。

第45題

下列何者之磁性變態並非在770 °C發生 1. 純鐵 2. 含碳0 . 21 %碳鋼 3. 含碳0 . 4 %之碳鋼 4. 含碳0 . 6 %之碳鋼。

答案：(4) 含碳0 . 6 %之碳鋼

第46題

喬米尼端面淬火試驗時,噴水管直徑一般規定為 1. 20 φ ± 1 2. 50 φ ± 1 3. 12 φ ± 1 4. 6 φ ± 1 m m 。

答案：(3) 12 φ ± 1

解析：喬米尼端面淬火試驗的噴水裝置有既定規範：試片為直徑25.4 mm、長100 mm的圓棒，噴水孔直徑約12.5 mm，因此一般取12 φ±1 mm；水柱自由高度約65 mm，水溫控制在24°C左右。選項20、50、6 mm均與標準噴嘴孔徑不符，孔徑過大或過小都會改變端面冷卻曲線，使硬化能判讀失準。

第47題

棒球打擊棒之材質以木質及鋁合金最多,請問如果用鋁合金,則其合金成分為 1. A l - Z n 2. A l - C u 3. A l - S i - C u 4. A l - Z n - M g 。

答案：(4) A l - Z n - M g

解析：鋁合金棒球棒常用7000系列，主要合金成分為Al-Zn-Mg，例如7075合金；這類合金藉由鋅、鎂的析出強化獲得高強度，同時保有鋁合金重量輕的特性。Al-Cu系雖可析出硬化，但耐蝕性與加工性不適合此用途；Al-Si-Cu則多用於鑄造。因此選Al-Zn-Mg。

第48題

下列項目中不屬非破壞試驗者為 1. 滲透探傷法 2. 超音波探傷法 3. 放射線探傷法 4. 硬度試驗。

答案：(4) 硬度試驗

解析：滲透探傷、超音波探傷與放射線探傷皆屬非破壞試驗，可在不破壞工件的前提下檢查表面或內部缺陷。硬度試驗是量測材料機械性質的方法，常以壓痕方式進行，會在工件表面留下痕跡，通常不歸類為非破壞試驗。因此，不屬於非破壞試驗者為硬度試驗。

第49題

栓槽孔之加工主要為 1. 拉削 2. 磨削 3. 銑削 4. 車削。

答案：(1) 拉削

解析：栓槽孔是內栓槽，剖面由多個鍵齒與槽組成，要求齒形精確、尺寸一致且適合大量生產。拉削刀可一次行程逐齒切除餘量，效率高、精度與表面品質穩定，故栓槽孔主要以拉削加工。銑削、車削難以加工內側分度齒形，磨削通常用於精修而非主要成形。

第50題

工具鋼必須使用 1. 全靜鋼 2. 加帽鋼 3. 淨面鋼 4. 半靜鋼。

答案：(1) 全靜鋼

解析：工具鋼承受高應力，需均勻組織與良好耐磨性，因此煉鋼時須充分脫氧，使用全靜鋼。全靜鋼凝固時無氣體逸出，成分與組織較均勻、偏析與氣孔少，適合作為工具鋼。加帽鋼、半靜鋼脫氧不完全；淨面鋼表面雖佳，但內部氣孔與偏析較多，均不適宜。

第51題

下列鋼材何者質量效應最大 1. S 45 C 2. S 60 C 3. N i - C r - M o 合金鋼 4. 高速鋼。

答案：(1) S 45 C

解析：質量效應指工件尺寸或質量增大時，心部冷卻變慢，使硬化深度與硬度下降的現象。硬化能愈低，質量效應愈大。S45C為中碳碳鋼，硬化能低於S60C，也遠低於Ni-Cr-Mo合金鋼與高速鋼，因此斷面增大時，硬度與硬化深度下降最明顯，質量效應最大。

第52題

影響麻田散體硬度最重要之因素是 1. 麻田散體之結晶形態 2. 冷卻快慢 3. 麻田散體中之含碳量 4. M s 溫度之高低。

答案：(3) 麻田散體中之含碳量

解析：麻田散體硬度主要取決於固溶於其中的碳量。碳原子固溶造成晶格正方畸變與固溶強化，含碳量愈高，麻田散體硬度愈高；冷卻快慢主要影響是否形成麻田散體及硬化深度，結晶形態與Ms溫度並非決定硬度的最重要因素。故選麻田散體中之含碳量。

第53題

「製程能力」是指對於穩定之製程所持有之特定成果能夠合理達成之能力,因此通常以下 列何者為其表示對象 1. 產量 2. 獲利狀況 3. 品質 4. 按時交貨能力。

答案：(3) 品質

解析：製程能力是穩定製程在正常管制狀態下，穩定產出符合規格產品的能力，對象是產品品質特性，常以Cp、Cpk等指標表示，數值愈高代表製程變異相對規格公差愈小。產量、獲利與交期屬於生產績效或經營指標，不是製程能力直接表示的品質對象。

第54題

用於電爐之碳化矽( S i C ) 發熱體的最高使用溫度為 1. 2000 °C 2. 1500 °C 3. 2500 °C 4. 1100 °C。

答案：(2) 1500 °C

解析：碳化矽(SiC)電熱體(俗稱矽碳棒)的最高使用溫度約為1500°C，超過此溫度會加速氧化、再結晶而脆化斷裂，壽命驟降，故實務上限用約1500°C。對照：Ni-Cr金屬電熱體約1200°C以下，MoSi2發熱體才達1700°C以上；2000°C、2500°C遠超SiC耐受極限，1100°C則偏低、未發揮其特性。本題選1500°C。

第55題

鑄鐵之共晶溫度約在 1. 912 °C 2. 1495 °C 3. 727 °C 4. 1148 °C。

答案：(4) 1148 °C

解析：Fe-C相圖中，鑄鐵的共晶反應發生在1148°C、含碳量4.3wt%處，反應為液態→沃斯田體＋雪明碳體(形成萊氏體)，此即鑄鐵凝固的共晶溫度。727°C為共析溫度(A1，波來體生成)；912°C為純鐵α↔γ相變(A3)；1495°C為包晶溫度。三者皆非鑄鐵共晶溫度，故本題選1148°C。

第56題

下列四種勃氏硬度表示法,何者之括號內容可以省略 1. H B ( 10 / 500 ) 200 2. H B ( 10 / 1000 ) 200 3. H B ( 10 / 3000 ) 200 4. H B ( 5 / 750 ) 200 。

答案：(3) H B ( 10 / 3000 ) 200

解析：勃氏硬度記為HB，括號內標示鋼球直徑D(mm)/試驗荷重F(kgf)。為使結果可比，需維持F/D²一定值；鋼鐵類採F/D²=30，即D=10mm、F=3000kgf。此一標準條件為通用規範，故HB(10/3000)200可省略括號直接寫HB200。其餘選項HB(10/500)、(10/1000)、(5/750)皆非標準鋼鐵條件，須註明不得省略，故選3。

第57題

放電加工時,何者不是使用冷卻液之目的 1. 沖除金屬渣 2. 冷卻電極 3. 增加脈衝頻率 4. 防止異常放電。

答案：(3) 增加脈衝頻率

解析：放電加工以介電油(冷卻液)為媒體，其主要目的為：沖除放電產生的金屬渣屑、冷卻電極與工件以避免熱損傷、以及防止異常放電(如電弧放電)以維持穩定加工。脈衝頻率係由放電電源的控制參數(頻率、ON/OFF時間)所決定，與冷卻液無關，冷卻液無法「增加脈衝頻率」，故非目的者為選項3。

第58題

下列何種鋼料淬火到室溫時的殘留沃斯田體含量最多 1. 軸承鋼 2. 工具用碳鋼 3. 高速鋼 4. 構造用碳鋼。

答案：(3) 高速鋼

解析：淬火冷至室溫仍未轉變者稱殘留沃斯田體，其量隨合金與碳量增加而增多，因Ms、Mf點下降。高速鋼(SKH)含高W、Mo、Cr、V及高碳，合金度極高使Ms點顯著降低，淬火後殘留沃斯田體最多(可達20~30%)，故需多次回火分解之。軸承鋼、工具碳鋼、構造碳鋼合金度較低，殘留量明顯較少，故本題選高速鋼。

第59題

衝擊試驗衝擊值的單位為 1. k g f - m / c m 2 2. k g f - m / c m 3. k g f / c m 4. k g f / c m 2 。

答案：(1) k g f - m / c m 2

解析：夏比(Charpy)衝擊試驗所得衝擊值(衝擊強度)為試片吸收之衝擊能量除以缺口處斷面積，舊制公制單位為kgf-m/cm²，表示單位面積吸收的能量。kgf-m/cm為能量除以長度、kgf/cm與kgf/cm²皆為應力單位，均非衝擊值單位。現今多改採焦耳(J)或J/cm²，但技能檢定舊題仍以kgf-m/cm²為準，故選1。

第60題

較適合施予表面滲氮處理的鋼種是 1. S A C M 645 2. S 15 C K 3. S N C M 415 4. S C M 415 。

答案：(1) S A C M 645

解析：氣體滲氮須在鋼中形成穩定氮化物以獲高硬度白層與擴散層，最適合含Al、Cr、Mo的氮化鋼。SACM645為JIS鋁鉻鉬氮化鋼(含Al約1%)，滲氮後表面硬度極高，是典型專用滲氮鋼。S15CK為低碳滲碳鋼、SCM415為鉻鉬滲碳鋼、SNCM415為鎳鉻鉬滲碳鋼，三者皆以滲碳處理為主，滲氮效果不如SACM645，故選1。

第61題

下列波來體組織的敘述何者正確 1. 由肥粒體和麻田散體構成 2. 由肥粒體和沃斯田體構成 3. 含碳量約為0 . 77 w t % 的共析組成 4. 由肥粒體和雪明碳體構成。

答案：(3) 含碳量約為0 . 77 w t % 的共析組成、(4) 由肥粒體和雪明碳體構成

解析：波來體(Pearlite)為沃斯田體在共析溫度727°C以下分解的層狀组织，由肥粒體(α，铁素体)與雪明碳體(Fe3C，滲碳體)交替層疊構成；其共析組成含碳量約0.77wt%。故選項3(含碳量約0.77wt%共析組成)與選項4(由肥粒體和雪明碳體構成)正確。選項1誤將麻田散體、選項2誤將沃斯田體列入，二者皆非波來體組成相，故答案為[3,4]。

第62題

共晶鑄鐵發生共晶反應時,下列哪些敘述正確 1. 雪明碳體約占52 w t % 2. 共晶變態溫度約為1148 °C 3. 沃斯田體所含碳量約4 . 3 w t % 4. 生成沃斯田體與雪明碳體之混合物。

答案：(2) 共晶變態溫度約為1148 °C、(4) 生成沃斯田體與雪明碳體之混合物

解析：共晶鑄鐵之共晶反應為 L(4.3 wt%C) → γ(沃斯田體,2.11 wt%C) + Fe3C(雪明碳體,6.69 wt%C)，反應溫度約1148°C，生成之混合物稱為萊氏體(ledeburite)，故選項2、4正確。以槓桿定律計算雪明碳體質量分率：f(Fe3C)=(4.3−2.11)/(6.69−2.11)=2.19/4.58≈0.478，約48%，故選項1所稱52%實為沃斯田體之比例，錯誤。選項3沃斯田體含碳約2.11%，4.3%係液相共晶成分，亦錯。

第63題

下列哪些加工方法,其加工刀痕必為直線 1. 鉗工 2. 車工 3. 鉋工 4. 銑工。

答案：(1) 鉗工、(3) 鉋工

解析：鉗工以銼刀手工加工，銼齒排列使工件表面留下平行直線刀痕；鉋工(牛頭鉋、龍門鉋)以單鋒刀具往復直線進給，刀痕必為平行直線，故1、3正確。車工旋轉工件而刀具直進，刀痕呈同心圓或螺旋弧線；銑工以多刃迴轉銑刀切削，刀痕多為弧形或半圓，二者皆非直線，故2、4不選。

第64題

增加金屬可鍛性的條件有 1. 提高應變速率 2. 提高鍛造溫度 3. 提高剪切應力 4. 使晶粒微細化。

答案：(2) 提高鍛造溫度、(4) 使晶粒微細化

解析：金屬之可鍛性與塑性變形容易度有關。提高鍛造溫度（2正確）可促進原子擴散、降低流動應力並改善塑性，有利於鍛造。使晶粒微細化（4正確）亦可增進均勻變形及韌性，對可鍛性有正面助益。相反地，提高應變速率（1）在某些條件下會提高變形抗力、降低塑性而不利於鍛造；提高剪切應力（3）本身並非一般所謂「增加可鍛性」之有利條件，故1、3不正確。

第65題

下列哪些屬於高溫作業之工程改善方法 1. 通風換氣 2. 降低熱源 3. 實施教育訓練 4. 遮蔽隔離熱源。

答案：(1) 通風換氣、(2) 降低熱源、(4) 遮蔽隔離熱源

解析：高溫作業危害防止措施分工程、管理、衛生三類。工程改善從源頭或傳遞路徑控制，含通風換氣(排除熱空氣)、降低熱源(減少設備放熱)、遮蔽隔離熱源(隔熱板、屏遮)等，故1、2、4正確。實施教育訓練屬行政管理性改善，非工程方法，故3不選。

第66題

有關大型J I S S K D 61 熱作模具淬火回火之預熱處理,下列敘述哪些正確 1. 不需進行預熱處理 2. 避免表面與內部溫差過大,產生破裂 3. 會有2 道預熱處理 4. 一般的預熱會選用750 °C。

答案：(2) 避免表面與內部溫差過大,產生破裂、(3) 會有2 道預熱處理

解析：JIS SKD61 為熱作模具鋼(4Cr5MoSiV1)，質量大、淬透性高、熱導率差。預熱目的為減小表芯溫差防止開裂(2 正確)，通常採兩段預熱：第一段 550~650°C，第二段 800~850°C(3 正確)。選項 1 錯誤(需預熱)；選項 4 錯誤(750°C 非標準預熱溫度，通常為 550~650°C 及 800~850°C)。

第67題

下列有關洛氏硬度試驗之敘述哪些正確 1. 表面洛氏硬度主要適用於薄板工件之測試 2. H R A 使用136 度鑽石角錐壓痕器,適用於超硬合金表面硬度之測試 3. H R E 使用直徑3 . 175 m m 鋼球壓痕器,適用於較軟金屬表面硬度之測試 4. 表面洛氏硬度測試預先施加的小荷重為10 k g 。

答案：(1) 表面洛氏硬度主要適用於薄板工件之測試、(3) H R E 使用直徑3 . 175 m m 鋼球壓痕器,適用於較軟金屬表面硬度之測試

解析：表面洛氏(如HR15N/30N/45N)採較小荷重，適用薄板、表面硬化層等薄件(選項1對)。HRA使用120°金剛石圓錐、輕荷重，用於超硬合金；選項2稱136°鑽石角錐係維氏硬度(Vickers)壓痕器，錯誤。HRE使用1/8吋(3.175mm)鋼球、總荷重100kgf，適軟金屬(選項3對)。表面洛氏預荷重為3kgf(29.4N)，10kgf為一般洛氏預荷重，故選項4錯。正確1、3。

第68題

如下所列之氣體中,屬於還原性氣體為 1. C O 2. C O 2 3. H 2 4. H 2 O 。

答案：(1) C O、(3) H 2

解析：熱處理氣氛中，還原性氣體可防止金屬氧化並具奪氧(脫氧)能力。CO(一氧化碳)能與金屬氧化物反應奪氧，具還原性；H2(氫氣)亦能還原金屬氧化物並防止氧化，二者皆為還原性氣體，故1、3正確。CO2與H2O分別為氧化產物，屬氧化性氣體，會使工件氧化、脫碳，故2、4不選。

第69題

下列哪些管制圖被分類為計量值管制圖 1. 中位數- 全距 2. 平均數- 標準差 3. 不良率 4. 單位缺點數。

答案：(1) 中位數- 全距、(2) 平均數- 標準差

解析：管制圖分計量值(連續型數據)與計數值(離散屬性)。計量值管制圖含平均數-全距(X¯-R)、平均數-標準差(X¯-S)、中位數-全距(∼-R)、個別值-移動全距等，故選項1、2正確。不良率(p圖)與單位缺點數(u圖)屬計數值(attributes)管制圖，處理不合格率與缺點數等離散數據，非計量值，故3、4不選。

第70題

下列有關合金工具鋼的敘述哪些正確? 1. S K D 61 屬於中碳高鉻之熱作模具用鋼 2. S K H 51 為W 系高速鋼 3. S A C M 645 為中碳合金鋼,常施以氮化處理提升表面耐磨耗性 4. S K S 8 為含C r 中碳工具鋼,常用於製作銼刀用鋼料。

答案：(1) S K D 61 屬於中碳高鉻之熱作模具用鋼、(3) S A C M 645 為中碳合金鋼,常施以氮化處理提升表面耐磨耗性

解析：SKD61為中碳(約0.4%C)高鉻(約5%Cr)熱作模具鋼，耐熱耐磨(選項1對)。SKH51屬Mo系(鉬系)高速鋼(相當M2)，非W系(鎢系，W系為SKH2)，故選項2錯。SACM645為含Al-Cr-Mo之滲氮用鋼(中碳)，施氮化提升表面硬度與耐磨(選項3對)。SKS8雖常用於銼刀，但含碳約1.3%以上屬高碳工具鋼，選項4稱「中碳」有誤。故正確為1、3。

第71題

鋼鐵熱處理時,若所用沃斯田體化持溫溫度過高,可能會產生的缺陷種類有 1. 過熱組織 2. 粗大晶粒 3. 偏析 4. 脫碳。

答案：(1) 過熱組織、(2) 粗大晶粒、(4) 脫碳

解析：沃斯田鐵化溫度過高：(1)導致晶粒粗大(2 正確)，產生過熱組織(1 正確)；(2)加速表面碳原子擴散逸出，造成脫碳(4 正確)。偏析(3)為鑄造凝固時形成，熱處理無法消除也非由加熱溫度過高直接產生。故正確為 1、2、4。

第72題

下列有關連續變態曲線( C . C . T . 曲線) 敘述,哪些正確 1. 同一種鋼料C . C . T . 曲線通常落在T . T . T . 曲線右上方 2. 鋼料C . C . T . 曲線可用來推定不同冷卻速率所得到的組織組合 3. C . C . T . 曲線可以用金相方法製作得到 4. 同一種鋼料C . C . T . 曲線通常落在T . T . T . 曲線右下方。

答案：(2) 鋼料C . C . T . 曲線可用來推定不同冷卻速率所得到的組織組合、(3) C . C . T . 曲線可以用金相方法製作得到、(4) 同一種鋼料C . C . T . 曲線通常落在T . T . T . 曲線右下方

第73題

下列哪些表面熱處理方法之目的為增加其耐蝕性 1. 熱浸鍍鋅 2. 濕式洗淨 3. 滾桶研磨 4. 熱浸鍍鋁。

答案：(1) 熱浸鍍鋅、(4) 熱浸鍍鋁

解析：熱浸鍍鋅與熱浸鍍鋁均在鋼鐵表面形成致密金屬鍍層（Zn 或 Al），提供犧牲陽極或屏障保護，主要目的為增加耐蝕性。濕式洗淨屬前處理清潔工序；滾桶研磨屬機械拋光/去毛刺，兩者皆非表面熱處理，亦不具賦予耐蝕功能。

第74題

最適合作為火焰淬火處理設備火口的材料有 1. 黃銅 2. 鈦合金 3. 純銅 4. 高錳鋼。

答案：(1) 黃銅、(3) 純銅

解析：火焰淬火火口直接承受高溫火焰，材料需具備高熱傳導率、耐熱氧化與良好加工性。純銅與黃銅導熱性佳，常被用來製作火口或火口內襯，可迅速帶走熱量、降低燒損。鈦合金雖耐蝕但導熱較差且成本高；高錳鋼主要用於耐磨件，並非火口常用材料。因此正確為1、3。

第75題

哪些氣體會使鋼加熱時發生脫碳 1. 氧 2. 甲烷 3. 水蒸氣 4. 氫。

答案：(1) 氧、(3) 水蒸氣、(4) 氫

解析：脫碳指加熱時鋼件表面碳分與爐氣反應而流失。具氧化或還原性的氣體如氧(O₂)、水蒸氣(H₂O)、氫(H₂)會與表面碳反應（例：Fe₃C＋H₂O→3Fe＋CO＋H₂；C＋O₂→CO₂），使碳含量下降。甲烷(CH₄)為滲碳性氣體，會釋出碳使表面增碳，反而抑制脫碳。故造成脫碳者為氧、水蒸氣、氫，選1、3、4。

第76題

下列有關高速鋼材料之敘述何者正確 1. S K H 51 是屬於W 系高速鋼 2. S K H 2 是屬於M o 系高速鋼 3. 高速鋼材質因熱傳導較差,加熱時須採取多段式預熱方式加熱 4. 高速鋼淬火組織常存在大量殘留沃斯田體,因此需施以數次高溫回火處理。

答案：(3) 高速鋼材質因熱傳導較差,加熱時須採取多段式預熱方式加熱、(4) 高速鋼淬火組織常存在大量殘留沃斯田體,因此需施以數次高溫回火處理

解析：依JIS規格，SKH51為鉬系（Mo系）高速鋼（相當於M2），SKH2為鎢系（W系）高速鋼（相當於T1），故選項1、2兩者恰好相反，皆錯。高速鋼合金量高、熱傳導差，直接升溫易裂，須採500℃、800℃等多段式預熱，選項3正確。淬火後組織含大量殘留沃斯田體，須在約560℃反覆高溫回火2～3次，促使殘留沃斯田體轉變並產生二次硬化，選項4正確。

第77題

下列有關測溫用熱電偶的敘述哪些正確 1. C A 型補償線正極材質為純銅線 2. 係利用兩金屬間之膨脹係數差異來量測溫度 3. 定期檢驗的間隔與使用溫度有關,溫度愈高,間隔時間愈短 4. 使用補償線的主要目的是節省成本。

答案：(1) C A 型補償線正極材質為純銅線、(3) 定期檢驗的間隔與使用溫度有關,溫度愈高,間隔時間愈短、(4) 使用補償線的主要目的是節省成本

第78題

S A C M 645 鋼材經淬火回火後再行氣體氮化處理,下列哪些為適當的回火溫度 1. 500 °C 2. 200 °C 3. 600 °C 4. 650 °C。

答案：(3) 600 °C、(4) 650 °C

解析：SACM645（鋁鉻鉬氮化鋼）氣體氮化前需經調質處理，回火溫度須高於氮化溫度（約 500–550 °C）以防回火軟化。JIS G 4053 規定調質回火 600–650 °C。選項 3 (600 °C) 與 4 (650 °C) 符合規範；200 °C 為低溫回火硬度過高，500 °C 低於氮化溫度易導致軟化。

第79題

下列哪些耐磨不變形合金工具鋼屬於同一鋼種 1. S K D 11 2. A 2 3. D 2 4. S 150 C r M o V ( T A ) 。

答案：(1) S K D 11、(3) D 2、(4) S 150 C r M o V ( T A )

解析：SKD11（JIS）、D2（AISI/SAE）、S150CrMoV(TA)（舊國標/德標 1.2379 相當）皆為高碳高鉻鋼（C≈1.5%，Cr≈12%，含 Mo、V），屬同一鋼種群（耐磨冷作模具鋼）。A2 為 5% 鉻空氣硬化鋼（C≈1.0%，Cr≈5%），成分與硬化機制不同，不屬同鋼種。

第80題

金相分析技術中,試片製備經鑲埋、研磨、拋光後,不經浸蝕即可觀察特性的有 1. 鑄鐵種類 2. 滲碳深度 3. 裂痕 4. 鍛流線。

答案：(1) 鑄鐵種類、(3) 裂痕

解析：鑄鐵中石墨形態（球墨、片狀、蠕墨）與基地組織在未蝕刻狀態下即可於金相顯微鏡明視野直接辨識（選項 1）。裂痕、氣孔等缺陷亦無需腐蝕即可觀察（選項 3）。滲碳深度需經硝酸酒精腐蝕顯示碳濃度梯度；鍛流線需酸蝕顯示變形纖維結構，兩者均須浸蝕。